Deciphering the impact of air pollution on placental biology: mechanisms linking environmental exposures, social determinants, and early-life health trajectories
Air pollution is a major environmental determinant of health, with prenatal exposure associated with adverse pregnancy outcomes and long-term disease risk. Recent epidemiological work, including our consortium’s study of over 1,500 mother–child pairs, shows that prenatal air pollution exposure is linked to widespread changes in placental DNA methylation, with sex- and trimester-specific effects. However, the underlying mechanisms, causal nature, and social determinants remain unclear. This project aims to elucidate how prenatal air pollution shapes placental biology and early-life health by integrating epidemiology, molecular biology, experimental models, and social sciences.
Un projet de 36 mois coordonné par Pierre-Antoine DEFOSSEZ (CNRS) avec dans le consortium les équipes dirigées par Guillermo ORSI (Inserm), Michel DUBOIS (CNRS), Raymond COINTE (Ineris), Johana LEPEULE (Inserm)
Financeur : Fondation pour la Recherche Médicale
Résumé
La pollution atmosphérique constitue une menace majeure pour la santé, en particulier pendant la grossesse. L’exposition à un air pollué est associée à un faible poids de naissance, à des naissances prématurées et à des troubles du développement de l’enfant. Cependant, les mécanismes biologiques à l’origine de ces effets restent mal compris, tout comme les raisons pour lesquelles certaines populations sont plus exposées ou plus vulnérables.
Ce projet se concentre sur le placenta, l’organe qui relie la mère au fœtus. Le placenta joue un rôle essentiel dans l’apport de nutriments et la protection du fœtus, et il pourrait également transmettre les effets des expositions environnementales. Des études scientifiques suggèrent que la pollution de l’air est associée à des modifications de l’ADN placentaire, susceptibles d’influencer le développement du fœtus.
Nous cherchons à mieux comprendre ces mécanismes et leurs conséquences pour la santé de l’enfant. D’abord, nous étudierons comment la pollution peut affecter le placenta, soit en modifiant sa composition cellulaire, soit en altérant le fonctionnement de ses cellules. Ensuite, nous utiliserons des modèles expérimentaux contrôlés pour tester si certains polluants peuvent provoquer directement ces effets biologiques. Enfin, nous analyserons comment des facteurs sociaux, comme les conditions de vie ou le statut socioéconomique, influencent l’exposition à la pollution pendant la grossesse.
En combinant biologie, épidémiologie et sciences sociales, ce projet apportera une vision intégrée des effets de la pollution sur le développement précoce. Les résultats contribueront à identifier les populations les plus vulnérables et à orienter des politiques de santé publique visant à réduire les expositions et à protéger les générations futures.
Abstract
Air pollution is a major threat to human health, especially during pregnancy. Exposure to polluted air has been linked to low birth weight, premature birth, and problems in child development. However, we still do not fully understand how these effects occur in the body or why some populations are more affected than others.
This project focuses on the placenta, the organ that connects the mother to the developing baby. The placenta plays a key role in providing nutrients and protecting the fetus, and it may also transmit the effects of environmental exposures. Scientific studies suggest that air pollution is associated with changes in placental DNA, which could influence how the fetus develops.
We aim to better understand these processes and their consequences for child health. First, we will investigate how air pollution may affect the placenta, either by changing its cellular composition or by altering how its cells function. Second, we will use controlled experimental models to test whether specific pollutants can directly cause these biological changes. Third, we will examine how social factors, such as living conditions or socioeconomic status, influence exposure to air pollution during pregnancy.
By combining biology, epidemiology, and social sciences, this project will provide a clearer picture of how air pollution affects early development. The results will help identify the most vulnerable populations and support the development of public health policies to reduce exposure and protect future generations.
